4G-LTE基础100问(7)

内容来源:本站原创作者:管理员 发布时间:2016-11-15 03:19:40浏览:2041

76、什么是TD—LTE的信道互易性,利用这一特性能带来哪些好处?

答:TD—LTE的上下行传输使用同样的频率,当上下行的发送时间间隔足够短时,可认为上行信道与下行信道的衰落基本相同,即上下行信道具有互易性。基于这一特性,TD—LTE基站可以通过上行发送信号的检测(如上行的参考信号)来估计下行发送信号将要经历的信道衰落,并由此来确定下行传输的方案和参数,在保证下行信道衰落的估计精度的同时,可以节省终端的反馈开销。TD—LTE的智能天线技术就是基于信道互易性来实现的。

77、GSM/TD—SCDMA/TD—LTE核心网融合组网指什么?有什么优势?

答:2G/TD—S/TD—LTE核心网融合组网是指TD—LTE和2G/TD无线接入网可共用一张和核心网,核心网网元具有2G/3G/LTE网元的特性。融合核心网网元最好能融合,包括:SGSN和MME融合、GGSN和SAE—GW融合、HLR和HSS融合、2G/TD—S PCRF和LTE PCRF融合、2G/TD—SDNS和TS—LTE DNS融合、2G/TD—S CG和TS—LTE CG融合。

核心网融合组网的优势主要包括:

(1)实现资源共享,提高投资效益:共享信令面、数据面、CPU、内存等硬件资源,提高板卡利用率和生命周期,避免2G/TD用户转为LTE用户后的资源浪费。同时,减少设备数量,降低对机房、电源、网络设备等的需求,节省配套资源,降低CAPEX。

(2)优化业务质量:MME与SGSN融合后,系统间互操作信令由网元之间变为内部处理,一定程度上可减少互操作时延;SAE GW与GGSN融合后,可保障LTE用户在系统间互操作时的业务延续性。

(3)便于维护管理:融合核心网能够减少运维节点,简化网络结构,降低OPEX,便于运营维护。

78、EPC与外部数据网互联方式都有什么?与2G/3G有何区别?

答:从互联方式上划分,EPC与2G/3G分组域网络相似,EPC与外部数据网互联方式包括透明接入方式与非透明接入方式:

(1)透明接入方式:EPC网络为用户提供Internet接入服务P—GW的SGi接口直接接入Internet(cmnet);

(2)非透明接入方式:EPC网络与其它ISP或企业内部网连接,P—GW支持接入Radius服务器,并具有用户认证等功能。

79、什么是Diameter信令网?Diameter信令网与7号信令网有什么关系和区别?

答:Diameter协议是由IETF标准化组织制定的下一代AAA协议,主要用于认证、授权和计费。

EPC网络中,diameter信令网用于MME,HSS,P—GW,PCRF等网元间的信令路由,涉及用户漫游、策略控制等相关流程和S6a、Gx、Rx等接口。在EPC规模组网时,需通过DRA设备来进行转发。

Diameter信令网与7号信令网功能类似,均用于信令转接。7号信令网是2G/3G网络中传送No.7信令消息的网络,使用STP转接设备。Diameter信令网与7号信令网的服务网站、应用协议及承载方式有所不同:

(1)Diameter信令网为用户驻留LTE网络的漫游、策略控制等信令提供路由服务;7号信令网为用户驻留2G/TD网络的漫游、被叫路由查询、智能业务触发、短信等信令提供路由服务;

(2)Diameter信令网的应用协议为Diameter;7号信令网应用协议包括MAP、CAP;

(3)Diameter信令网完全基于IP承载;7号信令网可基于TDM和IP两种承载。

80、LTE中国际漫游架构是什么样的?与2G/3G有何区别?

答:国际漫游涉及信令面和数据面两套漫游架构,需由国内运营商、海外运营商及国际转接运营商协作组网。

(1)信令面架构:国内运营商和海外运营商分别建设I—DRA,并由国际IPX网络进行国际漫游Diameter信令的互通。

(2)数据面架构:国内运营商和海外运营商分别建设国际P—GW、国际DNS等设备,并由国际IPX网络进行数据面的互通。

在2G/3G网络中,国际漫游采用GRX(GPRS Exchange)网络进行转接,在LTE网络中,国际漫游采用IPX(IP Exchange)网络进行转接,它是GRX的升级版,是一个独立的IP网络,增加了端到端的QoS保障,承担着不同运营商网络的连接、路由广播、业务代理等工作。

81、TD—LTE是否需要全网配置相同的时隙配比?

答:作为TDD系统的一个特点,TD—LTE时间资源可在上下行方向进行分配调整,目前TD—LTE可支持7种不同的上下行时间比例分配。

(1)在同一频段内,为避免上下行交叉时隙干扰,全网必须采用相同的时隙配比,如在F频段TD—LTE采用1880MHz—1900MHz同频组网时,全网时隙配置必须相同。

(2)在不同的频段间,由于频段间的隔离,不存在上下行交叉时隙干扰的问题,可根据需求为不同频段配置不同的时隙配比。如:在同一区域同时存在F频段和D频段,F频段可采用上下行为1:3的时隙配置,而D频段可采用2:2的时隙配置。但是,如果不同频段采用同一套宽带射频功放、或者不同频段的射频通道之间的隔离度不够时,须采用相同的时隙配置。

目前,3GPP正在研究TD—LTE的动态时隙配比,可以在相对孤立的区域配置不同的时隙比例,以最大限度地适配上下行的业务比例。

82、TD—LTE基站间是否需要同步,采用哪些同步技术?

答:TD—LTE是TDD系统,若基站间时间不同步,会导致上下行交叉时隙干扰,严重影响网络性能,因此基站间必须同步。TD—LTE可采用的同步技术包括:

(1)基于卫星导航定位进行同步。GPS、北斗等均可使用,但目前我国北斗系统服役卫星较少,完全取代GPS尚不成熟。该类方案需为每个基站安装GPS,工程施工和维护要求高、在战争等特殊环境下安全隐患高、室内基站因建筑遮挡等原因无法接收卫星信号的问题。

(2)基于IEEE1588 v2地面传输时间信息同步。主备时间服务器采用GPS或北斗获取时间同步信息,传输网通过IEEE1588 v2协议为各个基站提供时间源信息,免去了每个基站安装GPS的需要。该技术可用于GPS安装困难的室外场景或GPS信号获取困难的室内场景(如:室内Femto微微基站),但需改造传输网。

(3)空口同步。Femto微微基站周期性监听室外参考宏基站的同步信号,实现频率和时间同步。该技术主要用于室内Femto微微基站。

目前,TD—LTE商用网中主要采用基于GPS卫星导航系统的同步,基于IEEE 1588 v2地面传输时间信息同步及空口同步在室内等场景有部分应用或试点。

83、运营商若同时部署TD—LTE和LTE FDD,双模终端能在两网间进行哪些操作?

答:LTE TDD和FDD不是两种网络制式,而是同一种网络制式的两种不同工作模式。

LTE TDD/FDD双模终端可以在TDD和FDD间进行小区重选和切换,流程和LTE导频切换或重选完全一致,如同GSM终端在GSM900/1800之间重选或切换一样。双模终端在TDD和FDD间的切换,可以因为覆盖原因而触发,也可以为载波间负载均衡而触发。

84、TD—LTE与LTE FDD能否融合组网?融合发展的情况如何?

答:TD—LTE与LTE FDD可以融合组网。TDD/FDD融合组网包括三个阶段:一阶段是基于覆盖的切换和重选,二阶段是基于负荷均衡或业务需求的切换,三阶段是FDD和TDD的资源聚合,三个阶段的网络性能和融合深度依次提升。

从设备角度来说,大部分终端芯片和系统设备已支持TDD/FDD之间的重选、切换。目前瑞典的Hi3G和中移香港在融合组网方面进展较深入,全球其它运营商也在逐渐开展此项工作。

85、TD—LTE是否从TD—SCDMA平滑升级?

答:作为TD—SCDMA的演进技术,TD—LTE如果能利用现有TD—SCDMA基站平滑升级,无疑可以大量节省运营商网络建设成本。

在设备方面,中国移动从2008年TD—SCDMA二期工程开始就提出TD—SCDMA设备向TD—LTE平滑演进的要求。目前各厂商基于新款硬件平台推出的BBU(二期部分设备&三期及以后)以及F、E频段RRU(四期及以后)均已具备升级支持TD—LTE演进的能力。TD—SCDMA现网中一半左右的基站,通过BBU新增LTE板卡、RRU直接软件升级即可支持与LTE双模工作。

由于A频段目前作为TD—SCDMA网络主频点,且可用带宽较小;而E、F频段为TD—SCDMA辅频点,各有50MHz、35MHz带宽可用,目前重点考虑在E、F频段TD—SCDMA向TD—LTE演进,远期考虑A频段。

86、TD—LTE和TD—SCDMA时隙如何配比才能共存,相互之间不产生交叉干扰?

答:当TD—LTE与TD—SCDMA共RRU且采用宽频功放、或使用相同频段(如:F频段)的不同频点时,为实现TD—LTE及TD—SCDMA共存,必须保证二者的上下行时隙对齐。

TD—LTE系统设计中已充分考虑与TD—SCDMA等TDD系统的共存。对于F频段,TD—SCDMA的上下行时隙配比为2:4,所以TD—LTE上下行时隙配比应为1:3,但特殊时隙(下行导频时隙DwPTS,保证间隔GP,上行导频时隙UpPTS)的配比可有多种选择:

(1)3:9:2:系统和终端支持能力较好,但DwPTS不能用于数据传输,下行吞吐量损失在18%—20%。

(2)6:6:2:DwPTS可用于数据传输,下行吞吐量损失降至约10%。目前标准化已完成,产业即将支持。

(3)9:3:2:DwPTS有更多的资源可用于下行数据传输,此时TD—LTE基本无容量损失,但对TD—SCDMA网络配置有一定要求,且存在远端基站干扰和影响异厂商设备混合组网时通道校准的风险,尚待进一步扩大规模验证。

对于D频段,因与TD—SCDMA使用不同的频段,不存在TD—LTE与TD—SCDMA共存的干扰问题,TD—LTE的上下行时隙配比可按需设置。

87、TD—LTE和WLAN系统间是否存在干扰?如何避免?

答:TD—LTE室分系统采用E频段(2320MHz—2370MHz)部署时,将与2.4G WLAN(2401MHz—2495MHz)系统间存在互干扰,由于LTE基站和终端的抗干扰指标较好,WLAN对LTE干扰相对较小,主要是LTE基站干扰WLAN AP以及LTE终端干扰WLAN终端。

(1)对于LTE基站干扰WLAN AP来说,主要出现在WLAN AP采用放装型、且与LTE天线点距离较近的场景,可通过部署共室分建设来避免基站间干扰。当WLAN系统考虑容量必须采用放装部署时,需保证与LTE天线点之间的物理间距。

(2)对于LTE终端干扰WLAN终端来说,主要出现在LTE弱场场景,此时LTE终端发射功率较高,若终端间距较近,可对WLAN终端产生较大干扰。可通过增加终端间距或提升LTE系统覆盖水平(降低终端发射功率)来降低对WLAN终端的干扰。对于终端内LTE模块与WLAN模块间的干扰,还可通过模块间干扰协调的方式解决,比如时分或频分复用。

88、LTE的干扰来自于小区内还是小区间?如何衡量干扰水平?SINR与C/I的区别?

答:通常情况下,TD—LTE小区内不同用户使用不同的时频资源,用户间正交,不存在干扰。在同频组网方式下,小区间不同用户使用相同的时频资源,用户间会产生较强的同频干扰,所以,同频小区间的干扰是TD—LTE网络的主要干扰源。在使用多用户MIMO时,不同用户会使用相同的时频资源,用户间会产生干扰,但基站会进行必要的控制,不是干扰的主要来源。

TD—LTE中的干扰水平由SINR(信号与干扰噪声比)来衡量,定义为信号功率相对于干扰和噪声功率的比值。3G中的C/I是载波功率和干扰比,含义是载波功率相对于干扰和噪声功率的比值。两者反应的实质是相同的,都代表接收端有用信号和有害信号的功率比。

89、TD—SCDMA不能同频组网,但TD—LTE为什么能同频组网?

答:TD—SCDMA业务信道可同频组网,但控制信道不能同频组网。TD—LTE控制信道与业务信道均可同频组网。与TD—SCDMA相比,TD—LTE控制信道采用一系列干扰抑制技术,以保证同频组网性能。这些控制信道的干扰抑制技术主要包括:

(1)发射分集技术,可以降低解调门限;

(2)资源错开技术,相邻小区的控制信道在资源上固定移位或随机错开,以降低干扰发生概率;

(3)低码率传输技术,对于信道质量较差的用户分配较多的时频资源(等效于低码率),以提高传输可靠性。

90、TD—LTE可以使用的天线数目有那些?

答:多天线技术是提升LTE系统容量的有效手段。目前,TD—LTE终端的基本配置为2天线,而基站则可以配置2、4、8天线,天线数越多,抗干扰能力和上行覆盖能力越强。目前国际商LTE FDD网络的部署以2天线和4天线为主,而TD—LTE则以4天线和8天线为主,以充分发挥TDD的性能优势。更多的天线是未来技术发展和演进的方向。实际的网络的选择则需要结合站点可用的天面空间资源来综合决定。

91、8天线与2天线相比有那些优势,以及8天线与2天线的适用场景是什么?

答:8天线相比2天线,在下行可额外带来波束赋形增益,在上行可带来更大的分 集接收增益和更强的干扰消除能力,所以数据覆盖、吞吐量、抗干扰等性能较2天线有所增强。同时,8天线是LTE(包括FDD和TDD)后续演进的主要性能增强技术,所以8天线符合未来技术发展趋势。

另一方面,8天线也会带来基站处理复杂度高、天线及RRU尺寸大、施工维护难度提升等问题。

8天线可用于中低速移动场景的连续覆盖,2天线可用于8天线建设困难的场景(比如天面资源不够)、微站的补盲或补热以及高速移动场景的连续覆盖。

92、TD—LTE的室分系统如何支持MIMO?

答:TD—LTE可通过双路室分支持2通道MIMO,2个通路中传输不同的信息,成倍提升用户速率。

双路室分传统采用双通道信源设备、两路馈线、两套单极化吸顶天线,建设时需考虑器件及天线的频段支持情况、隔离度要求及双路平衡相关问题。

为了降低工程改造难度,可采用变频方式实现馈线复用及采用双极化吸顶天线减少新增天线点需求。此外,如新建室分可考虑采用光纤分布系统方式,同时支持2、3、4G室内覆盖。

93、双路室分MIMO相对单路室分有什么提升?

答:双路室分相比单路室分,理论上可以成倍地提升用户速率,但实际中受到终端能力和部署场景的限制,一般无法达到理论增益。大量实测数据表明,双路室分峰值速率相比单路室分可提升50%左右,小区吞吐量可提升18%—62%。

94、什么是互操作,为什么LTE要与已有网络进行互操作?

答:互操作是指为确保用户在不同系统间移动时获得连续的业务体验,从而定义的系统间网络选择、重选和切换等流程。LTE网络存在如下互操作需求:

(1)TD—LTE网络覆盖不足,当终端移动出LTE覆盖区域时,通过互操作方式实现业务连续性;当用户从2G/3G覆盖区域移动进入LTE覆盖区域时,通过互操作及时重选或切换到LTE网络,使用LTE业务;

(2)当LTE网络初期不支持某些业务(如语音),需要通过互操作在2G/3G网络及时发起业务,业务结束后返回LTE网络。

随着LTE用户和流量规模的上升,通过互操作实现过载控制、网络分流等运营需求。

95、TD—LTE与2G/3G间互操作方式有哪些?

答:TD—LTE与2G/3G间互操作主要包括如下三类方式:

(1)重选方式:终端按照系统信息配置自主选择系统进行接入,该方式无法保证业务连续性及用户性能,较适合空闲态下的互操作过程;

(2)重定向/Cell Change Order方式:终端在网络的指派下在目标网络进行接入,网络为终端指示目标网络的部分信息,如频点、小区ID等,较适合对于业务时延不敏感,体验要求不高的连接态业务互操作过程;

(3)分组切换:终端在源小区进行异系统测量,并将测量结果上报给网络,网络根据终端测量结果,指派终端到目标小区进行接入,切换前网络预先在目标小区为终端预留信道资源,保证终端在目标网络的接入及业务连续性,较适合对于业务时延非常敏感,体验要求较高的连接态业务的互操作过程。

以上互操作方式,对网络和终端的要求不同,互操作性能也不同。小区重选,对网络的改造最小,但其时延也最大,用户体验较差。分组切换对网络的改造量大,其时延最短,用户体验好。

96、TD—LTE网管系统与传统网管有何区别?

答:LTE网络管理系统并不是一个全新的系统,在配置、性能、告警、安全等基本功能方面与2G/3G传统网管功能保持一致。但是LTE面向新的系统设计需求,协议架构和技术,因此在网管功能实现上有以下新的特点:

(1)更好的集中管理能力:由于LTE网络扁平化,节点分散,节点类型也更多且需要与其他制式的网络并存,因此LTE网络的配置需要支持能力更强的批量配置处理、故障管理等功能。

(2)支持自组织网络(SON):自组织网络是为实现成本更低、效率更高的网络管理能力,在LTE阶段新提出的一项功能。它包括网络中各个节点的自我配置、自动优化、自治愈等。为了自组织网络功能更好的实现,需要网管系统具备自组织策略的制定,自组织执行监控、失败原因追溯和状态实时同步等能力。

97、什么是SON?与现网络相比,有何新的特点?

答:为了降低网络运营成本、提高运维效率,3GPP在LTE中提出了自组织网络(SON)的概念,旨在让网络进行自动化的管理,最大程度地减少人工操作。

SON主要包含自配置、自优化和自治愈的功能。自配置指LTE网络设备能够自动从网管(OMC)获取配置信息完成启动;自优化指LTE网络能够对当前的KPI指标进行统计,并根据统计结果自动对参数进行优化,从而提高网络性能;自治愈指LTE网络可以自动检测硬件、软件和小区的故障并尝试进行恢复。综上所述,SON各个功能的引入,在网络建设期、发展期和成熟期的运营和维护,都有更大意义。

为了充分发挥SON对网络运维的作用,部分运营商在2G、3G网络也引入了适合自身需要的SON功能,但3GPP尚未对2G、3G的SON功能进行标准化,而且各运营商引入的功能也不统一。所以,面向未来发展,SON功能不仅可在同一无线网络内部协调工作,而且还要做到在2G、3G、4G等不同制式的网络之间进行融合和统一。

98、LTE规范定义了几种能力等级的终端?

答:根据3GPP Release8规范,共定义了5中不同能力等级的终端:如下表所示:(图)。

99、TD—LTE网络支持的计费模式有哪些?实现机制分别是什么?

答:TD—LTE网络基本沿用2G/3G核心网分组域计费模式,包括离线计费、内容计费、实时计费三种实现机制。与2G/3G相比,TD—LTE离线计费话单格式不同,LTE引入带来数据流量提升,三种计费模式对CG处理性能提出了更高要求。

(1)离线计费:离线计费是最早出现、最基本的计费模式,从用户使用到扣费的时延较高。S—GW、P—GW采集到用户标识、流量/时长等计费信息后,分别生成S—GW—CDR和P—GW—CDR话单,传递给CG计费网关,计费网关负责话单合并、检错等预处理功能,并将处理后的话单按要求传送到计费系统。

(2)内容计费:内容计费可以实现区分业务的流量统计,可通过减免流量费用引导用户使用某种业务的目的。P—GW是内容计费执行点,通过预配置的内容计费业务特征(规则),区分业务进行数据流量统计,实现不同业务按不同费率计费。

(3)实时计费:实时计费是时效性最高、用户体验最好的计费模式。通过P—GW与业务支撑系统BOSS之间的实时信令交互,实现用户配额的申请和下发,并实时扣费,是时效性最高、用户体现最好的计费模式,也是实时消费提醒的基础。

100、TD—LTE后续可以引入哪些新技术?重点解决哪些问题?

答:为了进一步增强TD—LTE系统性能和组网能力,本着后向兼容平滑演进的原则,TD—LTE在后续版本(命名为LTE—Advanced)中新引入了载波聚合、中继、多天线增强、多小区协作、自组织网络等新技术以提升峰值速率、降低小区间干扰,提高运营效率等。

其中,载波聚合(Carrier Aggregation,CA)技术通过同时使用多个(最多5个20MHz)LTE载波的方式,可以提高用户的峰值速率。同时,载波聚合还可以将运营商零散的窄带频谱整合在一起,可有效提高频谱资源的利用效率和用户业务体验。

为了提高部署灵活性,解决缺乏有线回转链路时的部署问题,LTE—A中引入了中继(Relay)技术。中继技术是指在基站和终端之间的通信链路中加入Relay节点,实现对基站和终端之间的数据转发,实现了在提高了网络的覆盖的同时,对干扰的有效控制。中继技术可以实现TD—LTE灵活、快捷的部署,降低对有线回传的依赖。

为了进一步提升峰值速率和整网传输效率,LTE—A中引入了增强多天线技术,下行最大支持8层传输,上行最大支持4层传输。

多小区协作(CoMP)技术通过相邻多个小区之间的协作处理,可以有效降低小区间干扰,提高小区边缘用户的业务体验。

另外,LTE—A还引入了很多自组织网络技术(SON)的增强功能,如支持导购网及RAT间的移动鲁棒性优化(MRO)和移动负载均衡(MLB)的eSON,通过商用终端上报的测量结果来获取网络优化所需要的相关信息的MDT等,以达到进一步降低网络优化和维护成本的目的。


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